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自闭症谱系障碍的机制和可帮助早期诊断和预测症状严重程度的生物标志物

加州大学圣地亚哥分校医学院的研究人员说,他们正在接近确定自闭症谱系障碍(ASD)的机制和可帮助早期诊断和预测症状严重程度的生物标志物。

一组科学家分析了302名1岁至4岁男孩的血液基因表达数据,这些男孩患有或不患有ASD。他们发现了一个关键基因网络,该基因网络在ASD中被破坏,并指出受扰的基因网络与胎儿脑部发育有关,并且在ASD细胞模型中也失调。

该发现于2019年9月23日在线发表在《自然神经科学》上,表明影响怀孕期间大脑发育的遗传因素是ASD的主要原因。

儿科学与生物工程学副教授内森(Nathan E. Lewis)博士说:“ ASD的遗传学非常不同。”“已经牵涉到数百个基因,但潜在的机制仍然模糊。这些发现确定了ASD遗传学如何失调地影响胎儿和生命早期大脑发育的核心网络,进而影响后来的ASD症状的严重程度。”

这些发现可为早期诊断和预测症状严重程度奠定基础。作者写道。众所周知,早期干预可通过改善症状(例如认知和学习障碍)来提高ASD患者的生活质量。

但是,当前的诊断方法在很大程度上依赖于对典型行为症状的临床识别,例如异常的面部表情,有限的沟通技巧和不适当的社交互动-所有这些在幼年时就不稳定,因此很难进行诊断和预测结果。目前尚无可靠,实用和客观的预后指标。

共同资深作者Eric Courchesne博士说:“迫切需要能够在很早的年龄就鉴定出该疾病及其预期严重程度的可靠测试,以便尽早开始治疗,从而使每个孩子都有更好的结果。”加州大学圣地亚哥分校自闭症研究中心的神经科学和联合主任。

第一作者Vahid H. Gazestani博士说,来自男孩血液基因表达的数据与神经元模型相结合,揭示了一个常见基因网络的调节异常,该网络包含在胎儿脑发育中起作用的关键信号通路。“我们发现许多已知的ASD风险基因调节了这个核心网络,因此它们的突变会破坏这个对发育至关重要的网络。”

科学家发现,网络失调越严重,受影响的男孩后来出现的症状就越严重。尽管作者警告说,这一发现需要在更大的研究中重复,但他们说,这些数据与Courchesne和Lewis实验室以及其他小组的先前研究一致,这些研究已经表明了血液基因表达对ASD的诊断和预后作用。

“越来越多的证据表明,ASD是一种进行性疾病,在产前和产后早期涉及分子和细胞的级联变化,例如那些由信号通路和网络失调所引起的变化。” Courchesne说。

“我们的证据表明,从已知的自闭症风险基因的异常信号可以通过这个重要的基因网络,将渠道补充说:” Gazestani“而且,反过来,将信号发送能改变胎儿和出生后大脑的形成和布线图案。”

研究人员希望建立一个框架,医生和其他人可以基于遗传或分子标记,在较早年龄对ASD患者进行系统的诊断,分类和预后分层,从而加快治疗速度。

“研究表明,通过分析普通血液样本中的基因表达,有可能研究ASD胎儿分子起源的各个方面,揭示多年来发现的数百个ASD风险基因的功能影响,并开展针对ASD的基因测试。 ASD诊断和严重程度预后,”刘易斯说。

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